在我國(guó)，瀝青路面作為最為典型的道路結(jié)構(gòu)，其性能與壽命極大程度上依賴(lài)于黏結(jié)材料——瀝青的質(zhì)量。眾多工程實(shí)例揭示，諸如車(chē)轍形成、路面松散及開(kāi)裂等早期損壞現(xiàn)象，往往與瀝青本身的品質(zhì)缺陷緊密相關(guān)。
市場(chǎng)上，瀝青質(zhì)量參差不齊，以次充好、摻假行為頻發(fā)，諸如在改性瀝青中摻入非SBS等成分，嚴(yán)重影響了路面的建設(shè)質(zhì)量。因此，實(shí)施有效的瀝青質(zhì)量控制措施，是確保道路長(zhǎng)期穩(wěn)定使用的關(guān)鍵所在。鑒于瀝青成分的復(fù)雜性，如何準(zhǔn)確評(píng)估與鑒別瀝青質(zhì)量，一直是道路工程領(lǐng)域面臨的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
瀝青制樣過(guò)程
瀝青制樣過(guò)程參照DIN EN 12594 （1）中的方法。將瀝青加熱后倒入硅膠模具中（見(jiàn)圖2），樣品將在模具中冷卻至室溫。在進(jìn)行紅外光譜測(cè)量之前，應(yīng)至少有2小時(shí)的儲(chǔ)存期。
圖2：瀝青紅外測(cè)試用硅樹(shù)脂模具
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測(cè)量設(shè)置
表1中列出了測(cè)量設(shè)置。
表1：測(cè)量設(shè)置參數(shù)
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FTIR光譜測(cè)量過(guò)程和結(jié)果
過(guò)程
PROCESS
以空氣作為背景光譜，測(cè)量完背景光譜后，將樣品立即放置在水平ATR的ZnSe晶體板上。
圖3：從磨具中取出瀝青樣品并放置在ZnSe晶體板上的過(guò)程
結(jié)果
RESULTS
圖4和圖5為兩種道路瀝青的紅外光譜，瀝青的指紋區(qū)為2900 cm?1至1450 cm?1。瀝青中的添加劑可能會(huì)引入新的峰，或者峰形的變化，亦或者相對(duì)峰強(qiáng)的變化。
褐煤蠟、SBC聚合物或橡膠改性相關(guān)的譜帶的可參考表2。
表2：添加劑種類(lèi)以及其紅外特征峰位
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測(cè)量晶體的清潔
事實(shí)證明，從測(cè)量晶體上快速取下樣品是有效的清潔方法。為了方便起見(jiàn)，應(yīng)用手指或木棒在晶體邊緣輕輕提起樣品，以便用兩個(gè)手指輕松取出?；蛘?，在放置樣品之前，可以將一張防油紙放在晶體旁邊作為分離層。
樣品取出后，測(cè)量晶體上可能會(huì)殘留少量瀝青（見(jiàn)圖7）。為了清潔這些殘留物，可以使用瀝青去除劑浸泡過(guò)的棉布小心地來(lái)回擦拭ZnSe晶體板。這種瀝青的多次全反射（HATR）法能夠最大限度的減少溶劑的消耗。
圖6：從晶體中取出樣品后的殘留物
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應(yīng)用總結(jié)
紅外光譜技術(shù)能夠迅速且高效地分析瀝青樣本，實(shí)現(xiàn)瀝青的精確鑒定及多種改性劑的準(zhǔn)確識(shí)別。本文特此推薦采用多次全反射法（HATR）來(lái)執(zhí)行瀝青樣本的紅外光譜測(cè)定，并詳細(xì)闡述了一種創(chuàng)新的瀝青樣本制備流程。
此流程無(wú)需在測(cè)量前添加任何溶劑，僅在清理晶體時(shí)采用極少量的瀝青清除劑，極大地縮減了實(shí)驗(yàn)室溶劑的使用量，從而顯著提升了實(shí)驗(yàn)操作的安全性。
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